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Sir Isaac Newton, FRS (Sir Isaac Newton, 1643, 65438 4 de octubre - 65438 30 de marzo de 0727, pronunciación en inglés [?answer?z?k?nju? t? ]) [Calendario juliano: 25 de febrero , 1642 65438 20 de marzo de 0727] [1] es un físico, matemático, astrónomo, filósofo natural y alquimista británico. En su artículo "Principios matemáticos de la filosofía natural", publicado en 1687, describió la gravitación universal y las tres leyes del movimiento. Estas descripciones establecieron la visión científica del mundo físico durante los siguientes tres siglos y se convirtieron en la base de la ingeniería moderna. Al demostrar la coherencia de las leyes del movimiento planetario de Kepler y su teoría de la gravedad, demostró que los movimientos de los objetos terrestres y los cuerpos celestes siguen las mismas leyes naturales; proporcionó un fuerte apoyo teórico al heliocentrismo y promovió la revolución científica.
En términos de mecánica, Newton elaboró los principios de conservación del momento y del momento angular. En óptica, inventó el telescopio reflector y desarrolló una teoría del color basada en la observación de que los prismas dispersan la luz blanca en el espectro visible. También formuló sistemáticamente la ley de enfriamiento y estudió la velocidad del sonido.
En matemáticas, Newton compartió el crédito por desarrollar el cálculo con Gottfried Leibniz. También demostró el teorema del binomio generalizado, propuso el método de Newton para aproximarse al punto cero de una función e hizo contribuciones al estudio de las series de potencias.
En 2005, la Royal Society británica, de la que Newton era presidente, realizó una encuesta sobre "¿Quién es la persona más influyente en la historia de la ciencia?" Newton fue considerado más influyente que Albert Einstein entre los miembros de la Royal Society y los internautas encuestados. [2]
Durante la dinastía Song del Norte en China, hubo un científico destacado y culto llamado Shen Kuo (1031 ~ 1095).
Shen Kuo es competente en astronomía, matemáticas, física, química, biología, geografía, agricultura y medicina; también es un destacado ingeniero, destacado estratega, diplomático y político al mismo tiempo; tiene conocimientos y es bueno escribiendo, domina los calendarios de otras personas, la música, la medicina, la adivinación, etc. La "Charla escrita de Meng Qian", escrita en sus últimos años, registró en detalle las destacadas contribuciones de los trabajadores en ciencia y tecnología y los resultados de sus propias investigaciones, reflejando los brillantes logros de las ciencias naturales en la antigua China, especialmente en la dinastía Song del Norte. Los discursos escritos de Meng Qian no son sólo un tesoro académico en la antigua China, sino que también ocupan una posición importante en la historia de la cultura mundial.
El matemático japonés Kazuo Mitsuishi dijo una vez: No se pueden encontrar personas como Shen Kuo en la historia de las matemáticas en el mundo. Sólo China tiene personas así. El Dr. Joseph Needham, un famoso experto británico en historia de la ciencia, dijo que las "Charlas de Meng Qian" de Shen Kuo son la coordenada de la historia de la ciencia china.
Vida de Shen Kuo
Shen Kuo, con caracteres chinos, nació en Qiantang, Zhejiang (hoy Hangzhou, Zhejiang) en el noveno año de Tiansheng, Renzong de la dinastía Song ( 1031 d.C.). Su padre Shen Zhou se desempeñó como funcionario local en Quanzhou, Kaifeng, Jiangning y otros lugares. La Madre Xu Shi es una mujer bien educada.
Shen Kuo estudió mucho desde que era niño.
Bajo la guía de su madre, terminó de leer en casa a los catorce años. Más tarde, siguió a su padre a Quanzhou en Fujian, Runzhou en Jiangsu (ahora Zhenjiang), Jianzhou en Sichuan (ahora Jianyang) y Kaifeng, la capital de China. Tuvo la oportunidad de entrar en contacto con la sociedad, comprender la vida y la producción del pueblo en aquella época, aumentar sus conocimientos y mostrar su inteligencia sobrehumana.
A los veinticuatro años, Shen Kuo inició su carrera oficial. Primero se desempeñó como registrador jefe del condado de Shuyang (ahora provincia de Jiangsu) en Haizhou, y luego se desempeñó como magistrado del condado de Donghai (ahora provincia de Jiangsu), Ningguo (ahora provincia de Anhui) y Wanqiu (ahora condado de Huaiyang, provincia de Henan). . A la edad de treinta y tres años, aprobó el examen y fue nombrado gobernador de Yangzhou para unirse al ejército y estar a cargo de los juicios penales. Tres años más tarde, lo recomendaron a la sala de conciertos Zhao Wen de Shi Jing para editar y corregir libros. Aquí comenzó a estudiar calendarios astronómicos. En el quinto año de Xining (1072 d.C.), el emperador Shenzong de la dinastía Song, también se desempeñó como supervisor astronómico, responsable de observar los fenómenos astronómicos y calcular los almanaques. Luego, Shen Kuo se desempeñó como revisor del Museo de Historia y, en el sexto año de Xining (1073 d. C.), se convirtió en el director general de la Academia Jixian. Debido a la conveniencia de su puesto, tuvo la oportunidad de leer más libros reales y enriquecer sus conocimientos. En 1075, fue enviado al Reino de Liao para negociaciones fronterizas. Al año siguiente, fue nombrado erudito Hanlin y tercer enviado.
En el segundo año de Xining, el emperador Shenzong de la dinastía Song (1069 d.C.), Wang Anshi, representante de los reformistas de la clase terrateniente, fue nombrado primer ministro e inició un movimiento reformista a gran escala. . Shen Kuo participó activamente en el movimiento reformista y Wang Anshi confiaba en él y lo valoraba. Se desempeñó como máximo funcionario a cargo de las finanzas del país, tres secretarios y muchos otros cargos importantes.
En el noveno año de Xining (1076 d.C.), la reforma de Wang Anshi fracasó. Shen Kuo fue degradado falsamente a un puesto oficial y rebautizado como Xuanzhou (hoy Xuancheng, Anhui). Tres años más tarde, para luchar contra Xixia, se mudó a Yanzhou (hoy Yan'an, provincia de Shaanxi) y también envió a Yanlu (Lu Youerdao). Debido a su meritorio servicio en la protección de la frontera, fue ascendido a soltero de Longtuge en el quinto año de Yuanfeng (1082 d. C.). Sin embargo, pronto fue incriminado y degradado a Ying Yong, embajador adjunto de Zhou Jun (ahora condado de Junxian, provincia de Hubei).
En el segundo año de Zhe Zongyuan (1087 d.C.), Shen Kuo pasó 12 años compilando el Mapa de Prefecturas y Condados del Mundo, y fue autorizado a presentarlo personalmente en Bianjing. Al año siguiente, se instaló en el parque Mengqian en Runzhou (ahora el suburbio oriental de Zhenjiang, provincia de Jiangsu) y pasó los años que le quedaban en paz.
En sus últimos años, Shen Kuo resumió cuidadosamente su experiencia de vida y sus actividades científicas en el Parque Mengqian, y escribió famosas obras maestras científicas como "La charla escrita de Mengqian" y "El olvido". En el segundo año del reinado Shaosheng de Zhezong de la dinastía Song (1095 d. C.), Shen Kuo falleció.
Shen Kuo escribió docenas de libros a lo largo de su vida, pero hasta el día de hoy sólo se han transmitido unas pocas colecciones completas y obras médicas como "Prescription Science", "Changxing Collection" y "Prescription Science".
"Las charlas escritas de Meng Qian" es la coordenada de la historia de la ciencia china y un resumen de las actividades de toda la vida de Shen Kuo en materia de ciencias sociales. Su contenido es riquísimo, incluyendo más de 600 artículos sobre astronomía, calendario, matemáticas, física, química, biología, geografía, geología, medicina, literatura, historia, arqueología, música, arte, etc., de los cuales más de 200 están en la categoría de ciencia y tecnología, registrando sus muchos inventos, descubrimientos y conocimientos.
El control del agua por Shen Kuo
Shen Kuo concedía gran importancia al desarrollo de la producción agrícola y a la construcción de proyectos de conservación del agua. Ya en su juventud, cuando era el jefe de planificación del condado de Shuyang, presidió el proyecto de control del agua, organizó a decenas de miles de trabajadores inmigrantes y construyó canales y presas. Esto no sólo alivió a la población local de la amenaza de inundaciones. , pero también recuperó 7.000 hectáreas de tierras de cultivo fértiles, cambiando la faz de Shuyang. En ese momento sólo tenía 24 años.
Cuando era magistrado del condado de Ningguo, abogó y presidió activamente la construcción de un Wanchunwei sólido y a gran escala en Wuhu, Anhui, y abrió 1.270 hectáreas de tierras agrícolas fértiles que pueden drenarse y irrigadas para asegurar una cosecha abundante en caso de sequías e inundaciones. Al mismo tiempo, también escribió obras sobre pólderes como "Cinco libros sobre pólderes" y "El gran libro de Wanchun".
En el quinto año de Xining (1072 d.C.), Shen Kuo se hizo cargo de la construcción de conservación del agua del río Bianhe. Para controlar el río Bianhe, Shen Kuo midió personalmente el terreno de las 840 millas del curso inferior del río Bianhe desde Kaifeng hasta la orilla del río Huaihe en Sizhou. Utilizó el método de "construir presas en capas" y calculó que las diferencias de altura del terreno entre Kaifeng y Sizhou eran de 19 pies, 4 pies, 8 pulgadas y 6 minutos respectivamente. En este método de estudio topográfico, el río Bianhe se divide en muchas secciones y las capas se construyen en presas escalonadas. Luego, la superficie del agua de cada sección se mide paso a paso y se acumulan las diferencias entre cada sección. Topografía" entre Kaifeng y Sizhou. La realidad de lo alto y lo bajo". Este es un trabajo pionero en la historia de la conservación mundial del agua. En sólo cuatro o cinco años, se desviaron y sedimentaron más de 17.000 hectáreas de tierra, un logro notable.
Al calcular la altura del terreno, la unidad tiene una precisión de una pulgada, lo que demuestra que la actitud académica de Shen Kuo es extremadamente seria.
Astrónomo destacado
Shen Kuo también es un astrónomo destacado. En el quinto año de Xining (1072 d.C.), cuando Shen Kuo estaba a cargo de la construcción del río Bianhe, Shen Kuo también estaba a cargo del Departamento de Supervisión Lingtiana. Durante su mandato, despidió sucesivamente a seis funcionarios sin educación del antiguo calendario, independientemente de sus orígenes, e hizo una excepción al recomendar a Wei Pu, un hombre casi sureño que era competente en los cálculos del calendario astronómico y nacido plebeyo, para unirse al Tianshi. Departamento de Supervisión para presidir el importante trabajo de revisión del nuevo calendario.
Shen Kuo y Wei Puzhi tenían una actitud seria y estaban muy insatisfechos con el método de revisión del calendario de los antiguos funcionarios del calendario que se basaban en cálculos. Abogan por empezar por observar los fenómenos astronómicos y utilizar los resultados medidos como base para revisar el calendario. Por lo tanto, Shen Kuo primero estudió y transformó antiguos instrumentos de observación astronómica, como esferas armilares, lentes flotantes y mesas de sombra.
La esfera armilar es un instrumento para medir la orientación de los cuerpos celestes. Después del desarrollo y evolución de las dinastías pasadas, durante la dinastía Song, la estructura de la esfera armilar se había vuelto muy complicada, con tres círculos, entrelazados y de uso incómodo. Por este motivo, Shen Kuo realizó muchas reformas en la esfera armilar. Por un lado, canceló el pequeño anillo blanco, simplificó los instrumentos y la división del trabajo, y luego utilizó herramientas matemáticas para conectar la relación entre ellos ("Se omite el anillo lunar, y la diferencia entre la luna y la luna es solo un paso según el calendario"); por otro lado, aspecto, se recomienda cambiar la posición de algunos anillos para que no bloqueen la línea de visión de observación. Estas medidas de reforma de Shen Kuo abrieron un nuevo camino para el desarrollo de instrumentos musicales. Más tarde, en el decimotercer año de Zhiyuan (1276 d. C.), Guo Shoujing de la dinastía Yuan creó un nuevo instrumento astronómico: Jianyi, que se produjo sobre esta base.
La clepsidra es un antiguo instrumento para medir el tiempo. Se compone de varios recipientes de agua en forma de escalones. Cada recipiente tiene agujeros en la parte inferior y gotea del siguiente recipiente. No hay ningún agujero en el contenedor inferior y hay una "flecha" grabada con la escala de tiempo en el interior. A medida que aumenta el nivel del agua que gotea, la "flecha" flota lentamente y la hora se puede leer en la escala expuesta. Shen Kuo también reformó el Caldero Chorreante. Cambió el tubo de fuga de cobre del barril curvo por un pico de jade de cuello recto y lo movió a la parte inferior del cuerpo de la olla. De esta forma el agua fluye con mayor suavidad y el caño es mucho más resistente y duradero.
Además, Shen Kuo también formuló estándares para medir las sombras solares y mejoró el método de medición de las sombras.
Shen Kuo presentó los resultados de su investigación en tres artículos: "Sobre la esfera armilar", "Sobre las esferas flotantes" y "Sobre el paisaje", analizó los principios de modificación de instrumentos y desarrolló su Vistas astronómicas. Juega un papel importante en la historia de la astronomía en mi país.
Una serie de actividades innovadoras de Shen Kuo y Wei Pu fueron atacadas y enmarcadas por fuerzas conservadoras. Bajo la decidida lucha de Shen Kuo y Wei Pu, Wei Pu presidió la revisión de Fengyuan Li, que finalmente se completó y promulgó en el octavo año de Xining (1075 d.C.). Sin embargo, debido a la obstrucción y el sabotaje de las fuerzas conservadoras, el relativamente avanzado calendario Fengyuan fue abolido después de sólo 18 años de implementación. Pero Shen Kuo no se desanimó. En sus últimos años, propuso además la idea de reemplazar el calendario original con el "Calendario de los Doce Qi".
El calendario original de nuestro país se basaba en la combinación del yin y el yang, pero el "Calendario de los Doce Qi" es un calendario solar puro. El año se divide en cuatro estaciones según los doce Qi. Cada estación se divide en tres meses: Meng, Zhong y Ji. Los meses se determinan según los términos solares. El día del Inicio de la Primavera se cuenta como el 1 de enero, el día del Despertar de los Insectos se cuenta como el 1 de febrero, y así sucesivamente. La luna grande tiene treinta y un días y la luna pequeña tiene treinta y un días. La luna grande y la luna pequeña aparecen alternativamente. Incluso si hay una situación en la que "dos pequeñas lunas se fusionan en una", sólo ocurre una vez al año.
Hay “dos pequeñas fases”, hay 365 días en un año; no, hay 366 días en un año. De esta forma, los días a lo largo del año son ordenados, no es necesario establecer meses bisiestos y las fechas se fijan a lo largo de las cuatro estaciones. En cuanto a la luna creciente y menguante, no tiene nada que ver con las estaciones de frío y verano. Simplemente marque "Luna Nueva" y "Esperanza" en su almanaque.
El calendario diseñado por Shen Kuo es relativamente científico, no sólo coherente con la realidad celestial, sino también propicio para la organización de las actividades agrícolas. Previó que sus ideas serían atacadas y reprendidas por conservadores obstinados, e hizo todo lo posible para obstruirlas, pero creía firmemente que "diferentes tiempos serán útiles para quienes hablan. No es tan razonable como los "Doce" de Shen Kuo. Calendario Qi".
Físico, químico y matemático
Los logros de Shen Kuo en la investigación física también son extremadamente ricos y valiosos. Los conocimientos y logros registrados en "La charla escrita de Meng Qian" involucran la mecánica, la óptica, el magnetismo, la acústica y otros campos. En particular, logró logros destacados en la investigación del magnetismo. Shen Kuo habló explícitamente sobre el ángulo de desviación de la aguja magnética por primera vez en "La charla escrita de Meng Qian".
En términos de óptica, Shen Kuo dio una explicación popular y vívida de las imágenes estenopeicas, las imágenes de espejos cóncavos y las funciones de ampliación y reducción de los espejos cóncavos y convexos a través de experimentos de observación personal. También dio algunas explicaciones científicas sobre las razones de la transmisión de luz del llamado "espejo translúcido" heredado de la antigua China (un espejo de bronce que puede ver el patrón en la parte posterior y frontal), lo que promovió investigaciones posteriores sobre "translúcidos". espejos". Además, Shen Kuo también realizó experimentos en el piano para estudiar los fenómenos de vibración acústica.
En química, Shen Kuo también logró algunos logros. Cuando estuvo en Yanzhou, inspeccionó y estudió las reservas y usos del petróleo de Luyan. Aprovechando el hecho de que el petróleo no se quema por completo fácilmente para producir negro de humo, fue pionero en el proceso de utilizar negro de humo de petróleo en lugar de negro de madera de pino para fabricar tinta para cigarrillos. Señaló que los recursos petroleros son abundantes y "nacen del infinito" y predijo que "esta cosa nunca será utilizada en el mundo", lo que se ha verificado hoy. Además, el nombre "petróleo" se utilizó por primera vez en "Shen Kuo", que es mucho más apropiado que los nombres anteriores de pintura para piedra, agua con grasa de piedra, aceite para fuego, queroseno, nafta, vela de piedra y otros nombres.
En el registro de "Taiyin Xuanjing" (cristal de yeso) en "Meng Qian Bitan", Shen Kuo distinguió varios tipos de cristales en función de sus diferentes propiedades, como la forma del cristal, la delicuescencia, la escisión y la deshidratación por calentamiento. . Señale que aunque tienen el mismo nombre, no son lo mismo. También habló de ejemplos de transformación de metales, como el fenómeno físico de utilizar una solución de sulfato de cobre para convertir el hierro en cobre. Los métodos que describió para identificar sustancias demostraron que la investigación sobre sustancias en aquella época había superado la simple observación de los fenómenos superficiales y había comenzado a explorar la estructura interna de las sustancias.
Shen Kuo también cuenta con destacadas investigaciones en matemáticas. A partir de las necesidades informáticas reales, creó la "tecnología de producto de brecha" y la "tecnología de convergencia". Shen Kuo propuso un método correcto para encontrar el número total de tinajas de vino y piezas de ajedrez estudiando los volúmenes de las tinajas de vino y piezas de ajedrez con huecos, a saber, el "método del producto de huecos", que es el método de suma de la aritmética de segundo orden. secuencia.
La investigación de Shen Kuo desarrolló el problema de las secuencias aritméticas desde "Nueve capítulos sobre aritmética" y abrió la dirección de investigación de las secuencias aritméticas de orden superior en la historia de las matemáticas chinas antiguas. Además, Shen Kuo también estudió la relación entre arcos, cuerdas y vectores en arcos circulares basándose en cálculos de campo, y propuso la primera fórmula aproximada simple y práctica para calcular la longitud del arco a partir de las longitudes de cuerdas y vectores en la historia de las matemáticas chinas. Se llama "el arte de reunirse en círculos". El establecimiento de este método no sólo impulsó el desarrollo de la geometría plana, sino que también jugó un papel importante en los cálculos astronómicos y realizó importantes contribuciones al desarrollo de la geología en nuestro país.
El científico médico geógrafo
Shen Kuo también llegó a muchas conclusiones sobresalientes en geociencias, que reflejaban que las geociencias de China habían alcanzado el nivel avanzado en ese momento. Discutió correctamente las razones de la formación de la llanura del norte de China: basándose en la distribución zonal de conchas de caracol y gravas ovaladas entre los acantilados de las montañas Taihang en la provincia de Hebei, se dedujo que esta zona era una zona costera en la antigüedad. La llanura del norte de China fue formada por el río Amarillo, Zhangshui, el río Hutuo y el río Sangqian. Está formada por la sedimentación transportada por ríos y otros ríos.
Durante su inspección en el este de Zhejiang, observó las características geomorfológicas de los picos de la montaña Yandang, analizó sus causas y señaló claramente que esto era el resultado de la erosión hídrica. También hizo una explicación similar basada en las características geomorfológicas de la zona de loess en el noroeste de China.
También observó y estudió brotes de bambú similares a los excavados en la tierra, así como diversos fósiles como huesos de melocotón, raíces de juncos, pinos, peces y cangrejos, y señaló claramente que se trataban de los restos de animales y plantas antiguos, y basándose en los fósiles, infieren el entorno natural antiguo. No fue hasta el Renacimiento que el italiano Leonardo da Vinci comenzó a discutir la naturaleza de los fósiles, más de 400 años después que Shen Kuo.
Cuando Shen Kuo inspeccionó la frontera de la provincia de Hebei, hizo un modelo geográfico tridimensional de las montañas, ríos, caminos y terreno que inspeccionó en una tabla de madera. Esta práctica pronto se extendió a los estados fronterizos. En el noveno año de Xining (1076 d.C.), se ordenó a Shen Kuo que compilara el mapa de prefecturas y condados del mundo. Consultó una gran cantidad de archivos y libros y, después de casi 20 años de incansables esfuerzos, finalmente completó el "Mapa Shouling", una obra maestra en la historia de la cartografía en mi país.
Se trata de un gran atlas con 20 mapas, entre ellos un mapa grande, de un pie de alto y dos pies de ancho, y dieciocho mapas para cada camino (según las divisiones administrativas de esa época, el país estaba dividido en dieciocho caminos); La escala y el nivel de detalle del mapa no tienen precedentes.
En términos de métodos de pintura, Shen Kuo propuso nueve métodos como división, alineación, integración mutua, inspección lateral, competencia, cuadrado y oblicuo y pedaleo recto, que generalmente son consistentes con el famoso seis cuerpos. Método de pintura de Pei Xiu de la dinastía Jin Occidental. También subdividió todas las direcciones en veinticuatro direcciones, mejorando aún más la precisión del mapa y haciendo importantes contribuciones a la cartografía china antigua.
Shen Kuo también es competente en medicina y biología. Se interesó por la medicina desde niño y se dedicó a la investigación médica. Recogió muchas recetas y curó a muchos pacientes críticos. Al mismo tiempo, su conocimiento de la botánica medicinal también es muy extenso y, de hecho, puede extraer, distinguir la autenticidad y corregir errores en libros antiguos. Una vez propuso una nueva teoría de las "cinco dificultades"; los trabajos médicos de Shen Kuo incluyen la "ciencia de la prescripción", etc. El "Su Shen Liang Fang" existente fue creado por generaciones posteriores que agregaron el "Tratado médico varios" de Su Shi a "Liangfang".
Competente en lenguaje cortés y artes marciales
Shen Kuo, que era tanto civil como militar, no solo logró brillantes logros en la ciencia, sino que también hizo importantes contribuciones a la defensa del territorio de la Dinastía Song del Norte. Durante la dinastía Song del Norte, los conflictos de clases y étnicos fueron muy agudos. Los gobernantes aristocráticos de Liao y Xixia invadieron a menudo las Llanuras Centrales y saquearon a la gente y al ganado, causando grandes daños a la economía social. Shen Kuo se mantuvo firmemente del lado de la principal facción de guerra. En el séptimo año del reinado de Zai Xi (1074 d. C.), se desempeñó como gobernador de Hebei West Road e inspector jefe de armas. Estudió el arte de la guerra, estudió cuidadosamente cuestiones militares como la defensa de la ciudad, las formaciones, los vehículos de personal, las armas, las estrategias y las tácticas, compiló obras militares como "El Tratado sobre la construcción de ciudades francesas" y "La formación del estado fronterizo", y aplicó con éxito algo de ciencia y tecnología avanzadas a la ciencia militar. Al mismo tiempo, Shen Kuo también llevó a cabo una investigación en profundidad sobre la fabricación de armaduras de ballesta, cuchillos, pistolas y otras armas, e hizo ciertas contribuciones para mejorar la calidad de las armas y equipos.